Teplomer KTY81
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
Teploměr se snímačem KTY81
Návrh teploměru s linearizovaným průběhem výstupního napětí v rozsahu -10°C až +50°C.
Linearizaci provedeme podle učebnice: Frohn, Oberthür ... : Elektronika, str. 409, 410.
Použijeme teplotní snímač KTY81-220 s hodnotami:
dolní mezní teplota -10°C Ra = 1495 Ω
střední teplota +20°C Rb = 1922 Ω
horní mezní teplota +50°C Rc = 2417 Ω
Ra + Rc = 3912 Ω
Z rovnosti odchylek pro mezní hodnoty byl odvozen vzorec pro linearizační odpor:
Tuto hodnotu dostaneme paralelním spojením rezistorů 4,7 kΩ a 47 kΩ.
Vypočítáme výstupní napětí na teplotním snímači, napájeném přes linearizační odpor ze zdroje konstantního napětí Ucc = 5 V.
dolní mezní teplota -10°C Ua = 1,291 V Ub - Ua = 0,255 V
střední teplota +20°C Ub = 1,546 V
horní mezní teplota +50°C Uc = 1,801 V Uc – Ub = 0,255 V
Změna výstupního napětí při změně teploty o 1°C bude U / ∆ϑ = 0,51 / 60 = 8,5 mV/°C.
Pro indikaci můžeme použít čtyřmístný modul digitálního voltmetru s rozsahem ±200,0 mV. Pro přímé odečítání teploty snížíme určenou hodnotu na 1 mV/°C. Zapojení pak bude následující:
Při teplotě 0°C má snímač odpor 1630 Ω, napětí na snímači bude 1,376 V. Tuto hodnotu nastavíme potenciometrem P0. Poměr R1 / R2 = (5 – 1,376) / 1,376 = 2,634. Zvolíme R2 = 1,5 kΩ, R1 = 3,95 kΩ.
Zvolíme jmenovitou hodnotu 3,9 kΩ a potenciometr P0 = 470 Ω. Pro kontrolu vypočítáme, že můžeme nastavit napětí v rozsahu 1,278 V až 1,678 V. Tento rozsah by měl umožnit nastavení nuly pro všechny tolerance odporů a snímače, lze prověřit podle katalogového listu.
Pro malé ovlivnění děličů zvolíme předřadník měřidla Rp = 1 MΩ, pro potřebné snížení citlivosti vychází odpor měřidla s nastavitelným bočníkem 133 kΩ. Zvolíme Rm = 120 kΩ, Pm = 47 kΩ. Tím by měl být zajištěn potřebný rozsah nastavení i při zahrnutí vstupního odporu měřidla (1 MΩ a větší).
Pro napájení použijeme baterii 9 V se stabilizátorem napětí 78L05.
Cejchování provedeme obvyklým způsobem. Nejprve ochladíme snímač na 0°C ve vodě s tajícím ledem (P0), pak zahřejeme snímač na definovanou teplotu a tuto hodnotu nastavíme na displeji potenciometrem Pm. Pro přibližné nastavení můžeme využít teplotu těla.
M
m
Rlin
Rϑ
Rp
Pm
P0
R2
R1
UCC
0